Standard 10 Geographie Umsetzung 3. Themenfeld: Atmosphärische Prozesse Schwerpunkte: - didaktische Reduktion - Spiralcurriculum „Atmosphäre“ und „Klimadiagramm“ - Ansätze von SOL (Selbstorganisiertem Lernen)
Standard 10 GeographieUmsetzung 3. Themenfeld: Atmosphärische Prozesse
Schwerpunkte:− didaktische Reduktion− Spiralcurriculum „Atmosphäre“ und
„Klimadiagramm“− Ansätze von SOL (Selbstorganisiertem Lernen)
In 6 Schritten zum kompetenzorientierten Unterricht
Bildungsplananalyse
Kompetenzanalyse
NIKO
Materialanalyse
Schulbuch
MethodenanalyseMethodenanalyse
Methodenmatrix
Unterrichtseinheit
PlanungKompetenzkontrolle
z.B. HA, Test ...
1122
44 33
5566
12 Elemente des kompetenzorientierten Geographieunterrichts
1. Schülerorientierung 2. Problemorientierung 3. Konstruktion vor Instruktion4. Selbstorganisation 5. Differenzierung 6. Methoden- und Handlungsorientierung7. Diagnose 8. Individualisierung 9. Prozessorientierung / Zielorientierung10. Performanzorientierung / Lernproduktorientierung11. Exemplarisches Lernen12. Reflexionsorientierung
Standards GEO 6 8
10
1210
PhysikChemie
Kontingent-stunden-
tafel
Standard 10 Geographie im Kontext anderer Standards und der Kontingentstundentafel
KLASSE 10
FACHSPEZIFISCHE METHODENKOMPETENZEN
Die Schülerinnen und Schüler können−wichtige Gesteine und Minerale bestimmen;−Wetterkarten und Satellitenbilder auswerten;−Wirkungsgefüge erstellen;−Simulationen unter Einbezug mehrerer Faktoren durchführen;−mit theoretischen Modellen arbeiten;−Geographische Informations-systeme (GIS-Darstellungen) zur Analyse einsetzen;−eine Raumanalyse durchführen.
Fachspezifische Methodenkompetenzen
Standard 6 Standard 8
Die Schülerinnen und Schüler können
Basisinformationen aus Karten, Atlaskarten,Profilen, Diagrammen, Klimadiagrammen,Ablaufschemata, Statistiken, Modellen, Bildern, Luftbildern und Texten erfassen und einfache geographische Darstellungs-möglichkeiten selbst anfertigen;
Modelle einsetzen, einfache Versuche durchführen und auswerten;
thematische Karten interpretieren und erstellen sowie Geographische Informationssysteme (GIS-Darstellungen) nutzen;
Informationen durch Darstellungen wie Klimadiagramm, Fließschema, Kreissektorendiagramm, Kausalprofil visualisieren und interpretieren;einfache (Modell-)Experimente durchführen
und auswerten;
Bevölkerungspyramiden und -statistiken interpretieren;
Erkundungen vor Ort durchführen: einfache Kartierungen vornehmen, Informationen sammeln, auswerten und Ergebnisse in angemessener Form präsentieren.
multimediale Computerprogramme einsetzenund Computersimulationen themenspezifischanwenden;
Satellitenbilder auswerten;
angemessene Formen der Präsentation wie Projektmappe und Wandzeitung erstellen oder eine Ausstellung gestalten.
FACHKOMPETENZEN1.Themenfeld: Menschen prägen Räume2.Themenfeld: Entwicklung und Struktur der Lithosphäre1.Themenfeld: Atmosphärische ProzesseDie Schülerinnen und Schüler können
− den Aufbau und die Zusammensetzung der Atmosphäre beschreiben;
− den Strahlungshaushalt in seinen Auswirkungen erläutern(verstehen);
− die Grundzüge des Wettergeschehens im Zusammenspiel der Klimafaktoren und Klimaelemente erklären;
− die Grundlagen der globalen atmosphärischen Zirkulation in ihrer Dynamik darstellen (darlegen).
4.Themenfeld: Bedrohung und Schutz der Erdatmosphäre
Standard 10 3. Themenfeld: Atmosphärische Prozesse
Geographie – FachkompetenzenDie Schülerinnen und Schüler können
Basisbegriffe
3.1 den Aufbau und die Zusammensetzung der Atmosphäre beschreiben
Atmosphäre, Stockwerkbau, Ozon, atmosphärische Gase, Treibhausgase
3.2 den Strahlungshaushalt in seinen Auswirkungen erläutern (verstehen)
Strahlungsbilanz, natürlicher Treibhauseffekt, anthropogener Treibhauseffekt
3.3 die Grundzüge des Wetter-geschehens im Zusammenspiel der Klimafaktoren und Klimaelemente erklären
Klimaelemente, Klimafaktoren, Luftdruck, Zyklone, Antizyklone; Land-Seewind-System, Föhn, Durchzug einer Zyklone
3.4 die Grundlagen der globalen atmosphärischen Zirkulation in ihrer Dynamik darstellen (darlegen)
Coriolisablenkung, planetarische Frontalzone, Jetstream, Westwindzirkulation, ITC, Passatzirkulation, Luftdruckgürtel, Windgürtel
Basisbegriffe „Atmosphäre“ Standards 6,8,10 und 12 Geographie Basisbegriffe im Zusammenhang mit Methoden
Aufbau der Atmosphäre
Strahlungshaus-halt Klimazonen
Grundzüge des Wettergeschehens im Zusammenspiel von Klimafaktoren
und Klimaelementen
Globale Zirkulation Klimadiagramme auswerten
Grafiken/ Schemata
Wasser Wind
5/6 −Temperatur−Tageslänge
−Niederschlag − Entstehung von Wind
−Kontinentalklima−Ozeanisches Klima−Polarklima−Mittelmeer-Klima
7/8 −Beleuchtungs-zonen,
−Jahreszeiten−Jahreszeiten-klima,
Tageszeiten-klima, −Klimazonen
− Wolken-bildung− Zenitalregen− Konvektions-
regen− Kondensation − Luv-Lee-Effekte
(Steigungs-niederschlag)
− Passat − innertropische Zirkulation (Passatkreis-lauf)
−Humidität−Aridität
9/10 −Atmosphäre−Stockwerkbau−Ozon−Atmosphär-ische
Gase−Treibhausgase
−Strahlungsbilanz,−Wärmehaushalt,−Natürlicher und
anthropogener Treibhauseffekt
−Zustandsformen von Wasser in der Atmosphäre
−Luftdruck −Zyklone,
Antizyklone,−Land-See-Wind-
System
−Coriolisablenkung−planetarische
Frontalzone−Jetstream−Westwind-zirkulation,−ITC−Passatzirkulation−Luftdruckgürtel
Windgürtel
−Klimadiagramm aus der globalen Zirkulation erklären
−Föhn−Durchzug einer Zyklone
11/12 −El-Nino und die globale Zirkulation
−Klimaklassifikation−Analyse ausge-wählter
Räume
−Thermoiso-plethendiagramm
−Wetter-karten
−Satelliten-bilder
Standards 10
Kompetenzanalyse• Was soll die Schülerin / der Schüler
können?
• Welche Niveaus sollten die Schülerinnen und Schüler erreichen?
3.1: Den Aufbau und die Zusammensetzung der Atmosphäre beschreibenDie Schülerinnen und Schüler können den Aufbau und die Zusammensetzung der Atmosphäre beschreiben
Basisbegriffe: Atmosphäre, Stockwerkbau, Ozon, atmosphärische Gase
Fachkompetenzen und Schulbuchinhalte
3
Geographie – Fachkompetenzen Themenfeld: Atmosphärische Prozesse
Seiten Seydlitz
Seiten Terra
3.1 …den Aufbau und die Zusammensetzung der Atmosphäre beschreiben
2 2
3.2 … den Strahlungshaushalt in seinen Auswirkungen erläutern
2 2
3.3 … die Grundzüge des Wettergeschehens im Zusammenspiel der Klimafaktoren und Klimaelemente erklären
4 6
3.4 … die Grundlagen der globalen atmosphärischen Zirkulation in ihrer Dynamik darstellen
14 10
22 20
Seite Thema Kompetenz
122/123 Auftaktseite , Klimaelemente und Klimafaktoren
124/125 Wetter weltweit Diagnostik?
126/127 Atmosphäre 3.1 Aufbau der Atmosphäre
128/129 Strahlungshaushalt der Erde 3.2 Strahlungshaushalt
130/131 Wasser in der Atmosphäre 3.3 Grundzüge des Wettergeschehens im Zusammenspiel der Klimafaktoren und Klimaelemente
132/133 Luftdruck und Wind
134/137 Globale atmosphärische Zirkulation 3.4 Grundlagen der globalen Zirkulation
138/139 Das Wettergeschehen in den mittleren Breiten 3.3. Grundzüge des Wettergeschehens im Zusammenspiel der Klimafaktoren und Klimaelemente140/141 Wetterkarten und Vorhersagen
142/143 Passatzirkulation 3.4 Grundlagen der globalen Zirkulation
144/145 Monsunzirkulation
146/147 Tropische Wirbelstürme
148/149 GeoPraxis: Hurrikan-Beobachtung
150/151 Globale Druck- und Windgürtel 3.4 Grundlagen der globalen Zirkulation
152/153 GeoWissen
Schulbuchanalyse Seydlitz 5/6
Seite Thema Kompetenz
106/107 Auftaktseite „Immer mehr Menschen“
108/109 Atmosphäre 3.1 Aufbau der Atmosphäre
110/111 Strahlungshaushalt 3.2 Strahlungshaushalt
112/113 Wolkenbildung und Niederschlag 3.3 Grundzüge des Wettergeschehens im Zusammenspiel der Klimafaktoren und Klimaelemente
114/115 Luftdruck und Wind, Land-See-Wind-System
116/119 Planetarische Zirkulation 3.4 Grundlagen der globalen Zirkulation
120/121 Zyklonen 3.3 Grundzüge des Wettergeschehens im Zusammenspiel der Klimafaktoren und Klimaelemente
122/123 Durchzug einer Zyklone
124/125 Tornados
126/127 Hurrikane
128/129 Wetterkarten auswerten 3.3. Grundzüge des Wettergeschehens …
130/131 Moderne Wetterbeobachtung
132/133 Terra Training
Schulbuchanalyse Terra 5/6
Methodenanalyse
Methoden-analyse:Spiralcurriculum Klimadiagramme
Spiralcurriculum Klimadiagramme:
Niveaustufen bei der Auswertung
Nennen/Herausarbeiten
Beschreiben / Charakterisieren/
Erstellen
Erklären/Erläutern
Überprüfen /Beurteilen
… wesentliche Merkmale des Klimas der Station Manaus
... das Klima der Station Manaus
... das Klima der Station Manaus aus der planetarischen
Zirkulation
… das Klima der Station hinsichtlich seiner Eignung für die landwirtschaftliche
Produktion
(LMZ Baden-Württemberg)
Mögliche didaktische Struktur: „Atmosphäre“
Einstieg:Föhn, Satellitenbild, Klimadiagramm, TextBeschreiben der dargestellten atmosphärischen EreignisseWas kann ich bereits erklären?Welche Informationen benötige ich, um die dargestellten Ereignisse erklären zu können
Kompetenzen:…den Aufbau und die Zusammensetzung der Atmosphäre beschreiben… den Strahlungshaushalt in seinen Auswirkungen verstehen
• Ohne Treibhauseffekt würde sich auf der Erde eine mittlere Temperatur von - 18 oC einstellen.
• Durch den natürlichen Treibhauseffekt liegt die mittlere Temperatur der Erde bei + 15 oC.
Einstieg (1):
Aufgabe:Erläutere diese Aussagen.
Wolken am Encumenada-Pass (1.007 m) auf Madeira
Quelle: M. Scholliers
Kompetenz:Grundzüge des Wettergeschehens im Zusammenspiel der Klimafaktoren und Klimaelemente erklären
Aufgaben:Beschreibe die im Video dargestellten Veränderungen der Wolken.Erkläre deine Beobachtung.
Einstieg (2)
Wolkenwirbel über Teilen von Westeuropa
http://veimages.gsfc.nasa.gov/5190/France.A2003082.1345.1km.jpg
Einstieg (3)
Kompetenz:Grundzüge des Wetter-geschehens im Zusammen-spiel der Klimafaktoren und Klimaelemente erklären
Aufgaben:Beschreibe die im Satelliten-bild dargestellten Wolken-formen. Erkläre, wie diese Wolken-formen zustande kommen.
Klimadiagramme:McMurdoBerlinManaus
Quelle: LMZ Baden-Württembergwww.lmz-bw.de
Klimadiagramme
Einstieg (4)
Kompetenz:… die Grundlagen der globalen atmosphärischen Zirkulation in ihrer Dynamik darstellen
Aufgaben:Beschreibe die Unterschiede im Temperatur- Niederschlagsverlauf der drei Stationen.Begründe diese Unterschiede.
Mögliche didaktische Struktur: „Atmosphäre“
Einstieg:Föhn, Satellitenbild, Klimadiagramm, TextBeschreiben der dargestellten tmosphärischen EreignisseWas kann ich bereits erklären?Welche Informationen benötige ich, um die dargestellten Ereignisse erklären zu können?
Leitfragen•Wie ist die Atmosphäre aufgebaut?•Welche Ursachen und Folgen hat der natürliche Treibhauseffekt?•Wie können unsere Wettererscheinungen erklärt werden?•Welche großräumigen Luftbewegungen beeinflussen weltweit das Klima?
Mögliche didaktische Struktur: „Atmosphäre“
Einstieg:Föhn, Satellitenbild, Klimadiagramm, TextBeschreiben der dargestellten atmosphärischen EreignisseWas kann ich bereits erklären?Welche Informationen benötige ich, um die dargestellten Ereignisse erklären zu können?
Aufbau der Atmosphäre
Strahlungshaushalt
Wasser in der Atmosphäre
Luftdruck und Windsysteme
Globale Zirkulation
Grundzüge des Wetter-geschehens
Leitfragen•Wie ist die Atmosphäre aufgebaut?•Welche Ursachen und Folgen hat der natürliche Treibhauseffekt?•Wie können unsere Wetter-erscheinungen erklärt werden?•Welche großräumigen Luftbewegungen beeinflussen weltweit das Klima?
Mögliche didaktische Struktur: „Atmosphäre“
Einstieg:Föhn, Satellitenbild, Klimadiagramm, TextBeschreiben der dargestellten atmosphärischen EreignisseWas kann ich bereits erklären?Welche Informationen benötige ich, um die dargestellten Ereignisse erklären zu können?
Aufbau der Atmosphäre
Strahlungs-haushalt
Wasser in der Atmosphäre
Luftdruck und Windsysteme
Globale Zirkulation
Grundzüge des Wetterge-schehens
Atmosphäre: Stockwerkbau, atmosphärische Gase, Treibhausgase, Ozon
Strahlungsbilanz, natürlicher Treibhauseffekt, anthropogener Treibhauseffekt
Klimaelemente
Luftdruck, Zyklone, Antizyklone,Land-See-Wind-System
Durchzug einer Zyklone,Föhn
Coriolisablenkung, planetarische Frontalzone, Jetstream, Westwind-zirkulation, ITC,
Luftdruckgürtel
Leitfragen•Wie ist die Atmosphäre aufgebaut?•Welche Ursachen und Folgen hat der natürliche Treibhauseffekt?•Wie können unsere Wetter-erscheinungen erklärt werden?•Welche großräumigen Luftbewegungen beeinflussen weltweit das Klima?
SOL: Unterrichtskonzeption
http://lehrerfortbildung-bw.de/unterricht/sol/01_sol/konzept.htm?menu=0
Mögliche didaktische Struktur: „Atmosphäre“
Einstieg:Föhn, Satellitenbild, Klimadiagramm, TextBeschreiben der dargestellten atmosphärischen EreignisseWas kann ich bereits erklären?Welche Informationen benötige ich, um die dargestellten Ereignisse erklären zu können
Aufbau der Atmosphäre
Strahlungs-haushalt
Wasser in der Atmosphäre
Luftdruck und Windsysteme
Globale Zirkulation
Grundzüge des Wetterge-schehens
Atmosphäre: Stockwerkbau, atmosphärische Gase, Treibhausgase, Ozon
Strahlungsbilanz, natürlicher Treibhauseffekt, anthropogener
Treibhauseffekt
Klimaelemente
Luftdruck, Zyklone, Antizyklone,Land-See-Wind-System
Durchzug einer Zyklone,Föhn
Coriolisablenkung, planetarische Frontalzone, Jetstream, Westwind-
zirkulation, ITC, Luftdruckgürtel
Kittingers Rekordsprung
PowerPoint:„Strahlungshaushalt“
Wasserkreislauf: Infografik präsentieren
Diagramm erklären
Wolkenformen beim Durchzug einer Zyklone
räumliche und zeitliche Veränderung der
Niederschlagverteilung
Beispiele für SOL
Leitfragen•Wie ist die Atmosphäre aufgebaut?•Welche Ursachen und Folgen hat der natürliche Treibhauseffekt?•Wie können unsere Wetter-erscheinungen erklärt werden?•Welche großräumigen Luftbewegungen beeinflussen weltweit das Klima?
SOL: Aufbau der Atmosphäre
Am 16. August 1960 stellte John Kittinger, Testpilot der amerikanischen Air Force, einen Weltrekord auf, der bis heute Bestand hat. In 31332 Metern Höhe sprang er, geschützt durch einen Druckanzug und Helm, aus dem heliumgefüllten Ballon, mit dem er auf diese Höhe aufgestiegen war.
Stelle mit Hilfe deines Buches in einer Übersicht dar, welchen atmosphärischen Einflüssen John Kittinger ausgesetzt war.
SOL: StrahlungshaushaltErstelle mit Hilfe Deines Geographiebuchs eine animierte Darstellung des Strahlungshaushalts, welche erklärt, weshalb die mittlere Temperatur der Erdoberfläche 33 K wärmer ist als ohne Atmosphäre.
Absorption
- 100% + 24% + 6% + 6% + 54% + 7% - 64%
+ 17%
+47%
+ 27%
- 27%
+ 64%
- 44%
- 20%- 6%+ 6%+ 16%+ 31%
Absorption - 135% +22%/
+ 5%
- 5%- 22%- 98% + 78%
91 %
14 %3 %
AbsorptionAtmosphäre/
Wolken
Einstrahlung = verzögerte (!!) Ausstrahlung
Gegenstrahlung
Kurzwellige Strahlung
Langwellige (Infrarot) Strahlung
Absorption Thermik, Verdampfung, Strahlung
Infrarot-Abstrahlung
ReflektierteSonnenstrahlung
AnkommendeSonnenstrahlung
Absorption
SOL: WasserkreislaufErläutere mithilfe Deiner Kenntnisse über die Zustandsformen des Wassers in der Atmosphäre den abgebildeten Wasserkreislauf.
Verändert nach: http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Global_Wasserkreislauf2.png
Erläutere auf der Grundlage des Land-Seewind-Systems die Windverhältnisse.
Erkläre den Tagesgang der relativen Luft-feuchtigkeit zwischen 5 und 14 Uhr.
Die Abbildung zeigt den Tagesgang von Lufttemperatur und Luftfeuchte sowie die Windverhältnisse in Westerland auf Sylt.
SOL: Zusammenhang zwischen Wasser, Temperatur und Luftdruck in der Atmosphäre
Cirrus LMZ 005729
5
Altostratus LMZ 005722
Cumulus LMZ 005721
Cumulonimbus LMZ 002688
Der Durchzug von Zyklonen beeinflusst unser Wetter entscheidend. Charakteristisch ist dabei die Abfolge von Wolkengattungen, wie sie in den Abbildungen 1-5 dargestellt wird. Ordne die Wolkengattungen den einzelnen Phasen beim Durchzug einer Zyklone mit Hilfe deines Buches begründet zu.
Nimbostratus LMZ 005961
SOL: Durchzug einer Zyklone
Abbildungen LMZwww.lmz-bw.de
SOL: Globale Zirkulation
Video:Globaler Niederschlag zwischen Januar 1998 und Mai 2009
Erläutere die sich räumlich und zeitlich verändernde Niederschlags-verteilung mit dem Modell der globalen atmo-sphärischen Zirkulation.
http://earthobservatory.nasa.gov/GlobalMaps/view.php?d1=TRMM_3B43M#
Realisation der vorgeschlagenen Unterrichtssequenz
Grundüberlegung:
-ca. 37 Schulwochen pro Schuljahr
-Zeitbedarf für Klassenarbeiten, GFS ...
Kerncurriculum (KC)−2/3 der Jahresunterrichts-zeit bei 1 Wochenstunde: ca. 25 Stunden Geographie−Integratives Modul
Schulcurriculum (SC)− 1/3 der Jahresunterrichts-
zeit bei 1 Wochenstunde ca. 10 Stunden Geographie
− Vertiefung bzw. Erweiterung des KC
− Ergänzung des Schulprofils
Realisation der vorgeschlagenen UnterrichtssequenzStundenraster Standard 10
Themenfeld: Menschen prägen Räume 10
Themenfeld: Entwicklung und Struktur der Lithosphäre
10
Themenfeld: Atmosphärische Prozesse 14
Themenfeld: Bedrohung und Schutz der Erdatmosphäre
6
40
Integratives Modul 10
StundenrasterSOL Themenfeld: Atmosphärische Prozesse
Lernstandsdiagnose 1 Aufbau der Atmosphäre 1Strahlungshaushalt (mit Erstellung Powerpoint-Präsentation) 2Grundzüge des Wettergeschehens (Wasser in der Atmosphäre, Luftdruck und Wind: Land-Seewind-System) 2Wettergeschehen in Mittleren Breiten: Föhn, Durchzug einer Zyklone 2 Wetterkarte 1Grundlagen der globalen Zirkulation 2Passat 1Luftdruck- und Windgürtel global 1Überprüfung von Schülerleistungen 1
14
Kompetenzkontrolle
• Anfangsbeispiele• Kompetenzraster
KompetenzkontrolleÜberprüfe Deine bei der Bearbeitung des Themenfeldes 3 „Atmosphärische Prozesse“ erworbenen Kompetenzen.
Nimm dabei eine Selbsteinschätzung Deines Kompetenzstandes unter Verwendung der folgenden Klassifikation vor: 1 = stimmt 2 = stimmt überwiegend 3 = stimmt teilweise 4 = stimmt nicht
Führe diese Selbsteinschätzung zunächst allein durch.
Vergleiche die Ergebnisse im (Zweier)Team
Arbeite Möglichkeiten und Methoden heraus, festgestellte Lücken zu schließen und Defizite zu beseitigen
Sachkompetenz – Ich kann ...− die Ursachen des natürlichen Treibhauseffektes erklären− grundlegende Fragen zum Strahlungs- und Wärmehaushalt beantworten− Zusammenhang zwischen Wasser, Temperatur und Luftdruck in der Atmosphäre darstellen− wesentliche Wettererscheinungen beim Durchzug einer Zyklone erklären.− die dynamische Zirkulation der Atmosphäre in ihren Grundzügen erklären
Methodenkompetenz – ich kann ...− Anhand von Modellen den Aufbau der Atmosphäre und den Strahlungshaushalt erklären und dazu eine
animierte PowerPoint-Präsentation entwerfen− eine Wetterkarte lesen und auswerten− Klimadiagramme und Satellitenbilder im Hinblick auf die globale atmosphärische Zirkulation auswerten
Handlungskompetenz – Ich kann ...− Wetterkarten und Wettervorhersagen für meine Unternehmungen sachgerecht nutzen− mich sachlich und methodisch fundiert an der Diskussion zum Klimawandel beteiligen
a 1. Schülerorientierung a 2. Problemorientierung a 3. Konstruktion vor Instruktiona 4. Selbstorganisation
5. Differenzierung a 6. Methoden- und Handlungsorientierunga 7. Diagnose
8. Individualisierung 9. Prozessorientierung / Zielorientierung
a 10. Performanzorientierung / Lernproduktorientierunga 11. Exemplarisches Lernen
12. Reflexionsorientierung